КИНЕМАТИКА (грекше «кинематос – қозғалыс») – механиканың денелердің массаларын және оларға әсер етуші күштерді есепке алмастан олардың қозғалыстарының геометриялық қасиеттерін зерттеуге арналған бөлімі. Кинематикада тұжырымдалған әдістер мен тәуелділіктер қозғалыстарды кинематикалық зерттеулерде, дербес жағдайда қозғалыстарды әртүрлі механизмдерге, машиналарға, т.б. беруді есептеуде, сонымен қатар динамиканың есептерін шешу кезінде пайдаланылады. Зерттелетін нысандардың (объектілердің) қасиеттеріне тәуелді түрде кинематика н ү к т е л е р кинематикасына, қ а т т ы д е н е л е р кинематикасына және ү з д і к с і з ө з г е р м е л і о р т а кинематикасына ажыратылған.
Нүктелер қозғалысы векторлық, координаттық немесе табиғи әдістермен берілуі мүмкін. Координаттық тәсілде санақ жүйесіне қатысты үш координатпен анықталады. Әдетте таңдалған санақ жүйесіне қатысты траектория белгілі болғанда табиғи (немесе траекториялық) тәсіл қолданылады.
Кинематикада кез келген нысанның (объектінің) қозғалысы санақ жүйесімен байланысқан өзге бір денеге (санақ денеге) қатысты зерттеледі (санақ жүйесінің осьтері х, у, z, 1-сызба). Санақ жүйесі қозғалмалы нысанның белгілі қалпын уақыттың әрбір сәтіндегі санақ денеге қатысты қалпын анықтауға мүмкіндік береді. Кинематикадағы санақ жүйені таңдау ерікті болады, тек зерттеу мақсатына ғана тәуелді. Мысалы, вагонның доңғалағы қозғалысын рельске қатысты зерттеу кезінде санақ жүйе Жермен байланыстырылады, ал осы доңғалақтың вагон қорабына 1-сызба. Санақ жүйесі О нүктесінде
(кузовына) қатысты зерттеу кезінде қорапқа орналасқан деп есептелген кездегі дененің қозғалысы
байланыстырылады т.с.с. Қарастырылып отырған нысанның қозғалысы берілген деп (белгілі деп) есептеледі, егер осы нысанның санақ жүйесіне қатысты орнын анықтауға мүмкіндік жасайтын теңдеулер (немесе графиктер, кестелер) белгілі болатын болса ғана.
Кинематиканың негізгі мәселесі – нүктелердің немесе денелер қозғалысының берілу тәсілдерін (математикалық әдістер арқылы) білу және осы қозғалыстардың сәйкес кинематикалық сипаттамаларын (қозғалыстағы нүктелердің траекторияларын, жылдамдықтары мен үдеулерін, айналатын денелердің бұрыштық жылдамдықтарын және бұрыштық үдеулерін
т.б.) анықтау.
Табиғи немесе траекториялық әдісті Нүктелердің қозғалысы мына үш тәсілдің қолданған жағдайдағы дененің қоз-
ғалысы біреуімен: векторлық, координаттық немесе табиғи тәсілмен берілуі мүмкін. В е к т о р л ы қ тәсіл кезінде нүктенің қалпы санақ жүйесіне қатысты осы нүктенің векторлық радиусымен (r) анықталады. Нүктенің траекториясы вектордың годографы болады. К о о р д и н а т т ы қ тәсіл кезінде нүктенің қалпы санақ жүйесіне қатысты үш координаттың (х, у, z) кез келгенімен анықталады. Т а б и ғ и (немесе т р а е к т о р и я л ы қ) тәсіл әдетте нүктенің траекториясы таңдалып алынған санақ жүйесіне қатысты белгілі болған кезде қолданылады.
Қатты дене қозғалысының берілу тәсілі әлгі дененің қозғалысының түріне, ал қозғалыс теңдеулерінің саны – дененің еркіндік дәрежесінің санына тәуелді. Қатты дененің ілгерілемелі қозғалыс пен айналмалы қозғалысы – қарапайым қозғалыс болып табылады. Бұлардағы кинематикалық негізгі сипаттамалар: бұрыштық жылдамдық (ω) пен бұрыштық үдеу (ε) болады. Егер қозғалмайтын нүктесі, үш еркіндік дәрежесі (мысалы, гироскоп) болатын дененің қозғалысы едәуір күрделі қозғалыс болып табылады. Осы жағдайда дененің қалпы санақ жүйесіне қатысты кез келген үш бұрышпен (мысалы, Эйлерлік бұрыштармен), ал қозғалыс заңы үш бұрыштың уақытқа тәуелділігін өрнектейтін теңдеулермен анықталады. Бұлардың негізгі кинематикалық сипаттамалары: дененің ω және ε бұрыштары болады.